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"Año de la lucha contra la corrupción e impunidad" UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA

Operaciones unitarias III Informe : Visita a la planta de produccion de vodka “Gold puma”. Alumnos - Rosales Asto Cesar/ 144972 - Ocon Ttito Ana Hidalia /144894 Jefe De Practicas: Ing. Álvaro Michel Castilla Q.

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1. RESUMEN El presente trabajo ha sido desarrollado con el fin de conocer mas sobre el tema de destilacion y entender su forma de operación de la planta de produccion de vodka “ destillary Gold puma a la hora de fabricar sus diferentes productos como: vodka gold puma ultra premium ,vodka gold puma premium, coctel de café, anis flor del inka,destilado de café y los diferentes vogrands Ice.La planta se encuentra en el distrito de San sebastian,provincia de Cusco esto con el objetivo de ampliar mas nuestro conocimiento sobre la aplicación de transferencia de masa en la industria. La planta de fabricacion de vodka gold puma en el cusco toma como materia prima al trigo aprovechando la buena cantidad de almidon que posee dicha materia con el fin de obtener una buena cantidad de pulpa que posteriormente sera llevada al proceso de destilacion la cual se llevara a cabo en dos destiladores esto con la finalidad de aumentar la eficiencia del proceso y reducir costos de energia y maximizar el proceso. Posteriormente para la distribucion de dichos productos se realiza el proceso de filtracion , reposo y finalmente el envasado de este valioso liquido.

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2. INTRODUCCIÓN La planta de destilacion Gold Puma es una microempresa donde se extrae alcohol al 15% de grado alcoholico donde dicho producto se obtiene a partir de un cereal (almidon de trigo) para asi convertirse en un destilado de alta calidad tambien se utilizo el producto mas exportado ( la Quinua) de las cuales se ha obtenido un destilado mas agradable. Para el proceso primeramente se hitroliza el almidon con enzimas (alfa amilasa) para luego pasar al proceso de fermentacion durante un tiempo prolongado esto para obtener nuestro producto al grado de alcohol del 15 %, luego pasar por las tuberias donde se realiza la destilacion flash y posteriormente aun condensador y aun proceso de purificasion para luego ser embasado y distribuido .en los diferentes mercados de la ciudad.

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3. OBJETIVO -

Observar el funcionamiento de cada equipo e instrumento que se utiliza en la planta.

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Observar el proceso de destilacion

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Saber los tipos de levaduras que se utilizan en el proceso de fermentación.

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Analizar el balance de materia y energía en la planta de alcoholes.

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Ver el tipo de material que se utiliza en cada procedimiento y analizar por qué el uso de eso materiales.

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Conocer los productos fabricados por dicha empresa.

4. DEFINICIÓN DEL TEMA 4.1.Destilación Es una técnica de separación de sustancias que permiten separar los distintos componentes de una mezcla cuando mayor sea la diferencia entre los puntos de ebullición de las sustancias de la mezcla más eficaz será la separación de sus componentes (Superred, 2015)

4.2.Destilación Flash La destilación flash es un tipo de operación unitaria que ocurre cuando un líquido saturado se escinde en un tanque a menor presión en dos estados, un vapor y un líquido. Si el líquido saturado es de dos o más componentes (por ejemplo una mezcla de propanol/isobutano o etanol/agua), el vapor producido tras las escisión se encuentra enriquecido en el componente más volátil que el líquido remanente. Para una correcta destilación flash, la temperatura y presión dentro del tanque ha de ser tal que se consigan dos componentes, un líquido y un vapor. Para ello usaremos una línea o recta de operación con valores -f/v entre 0,3 y 0,7, es decir que la pendiente de la recta de operación no sea ni totalmente vertical ni horizontal para que haya cantidades significativas tanto del líquido como del vapor. Antes de introducir el líquido en el flash se suele calentar y para aumentar su presión y temperatura para poder producir la escisión dentro del tanque a la presión y temperatura deseadas. (wikipedia , 2019).

4.3.Hidrolisis Es la descomposición o alteración de una sustancia química por el agua. En el estudio de las soluciones acuosas de electrólitos, el término hidrólisis se aplica especialmente a las

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reacciones de los cationes (iones positivos) con el agua para producir una base débil, o bien, a las de los aniones (iones negativos) para producir un ácido débil. Entonces se dice que la sal de un ácido débil o de una base débil, o de ambos, de un ácido débil y una base débil, está hidrolizada. El grado de hidrólisis es la fracción del ion que reacciona con el agua. El término solvólisis se emplea para las reacciones de solutos con solventes en general. (Encured, 2016)

5. DESARROLLO DEL TEMA 5.1.Gold puma La planta de fabricación de vodka en la ciudad del cusco ubicado en el distrito de san Sebastián nos da la bienvenida con una exhibición de productos obtenidos en la planta entre sus productos que producen son el licor de café, el vodka de trigo, y entre otros productos. Para esta primera parte un primer ingeniero encargado nos dio una introducción acerca del vodka y sus propiedades como que un vodka es una bebida alcohólica neutra sin aroma e incoloro donde le destilado posee una característica de ser un líquido traslucido limpio y un pequeño número de destilados que se necesita para cada producto como: -

Pisco-1 a 2 destilados.

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Brandy, tequila – 3 destilados

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Vodka – 4 destilados.

5.1.1.

Proceso de fabricación

El proceso de fabricación de vodka inicia con una introducción de las operaciones unitarias en la ingeniería química como iniciativa con el estudio de la mecánica de fluidos y ley de newton, de transferencia de calor (ley de Fourier) y su aplicación a la fabricación de dispositivos y por último de la transferencia de masa y de la ley de fick y sus diferentes aplicaciones en la industria y su importancia en el medio.

5.1.2.

Proceso de hidrolisis

En el proceso de obtención de vodka se inicia primeramente con el proceso de hidrolisis donde se alimenta al tanque 1000 litros con 250 kg de almidón donde se agrega enzimas para segregar los azucares por un promedio de 24 horas para luego ser enfriado y seguidamente añadirle levadura esto con el fin de activarse 5

dichas cepas en la sala de fermentación donde dicho proceso se lleva a cabo por 5 días para obtener el grado alcohólico al 15% de grado alcohólico esto se realiza para obtener la pulpa donde contiene metanol, etanol y otros alcoholes pesados.

5.1.3.

Proceso de destilación

Para el proceso de destilación se alimenta por medio de tuberías a los tanques de destilación donde dichas cámaras están distribuidas en dos partes con el fin de mejorar el proceso la primera estaba formada por un destilador flash donde se destila en función de dos parámetros la temperatura y el grado de concentración de alcohol aquí se realiza la primera parte de la destilación para obtener alcoholes como el metanol y el etanol mientras que los alcoholes pesados y el resto de impurezas se recircula por medio de un reflujo esto con el fin de minimizar costos de energía. Para la segunda parte el proceso se lleva a cabo tomando en consideración los parámetros de presión, temperatura y grado alcohólico donde se compone de dos destiladores uno para etanol y otro para el metanol esto se realiza para maximizar el proceso de destilación ,donde el fluido que pasa del primer destilador al segundo se realiza con el fin separar dichos componente ya que ambos tienen puntos de fusión muy parecidos y se necesita un proceso mucho más eficaz por lo tanto la columna está conformado por platos y en la parte superior con una columna de relleno esto con el fin de obtener ambas sustancias por separado.

5.1.4.

Proceso de condensación

Ahora para el proceso de condensación el fluido luego de pasar por la destilación se obtiene un líquido limpio físicamente a ojo humano pero en si necesita un tratamiento químico. Ahora para obtener el metanol y el etanol se condensan por medio de tanques que están formados por un serpentín y que a la vez este está introducido dentro del agua esto con la finalidad de obtener el líquido destilado esto sé que al inicio está en forma de vapor a una temperatura mayor y mientras hace su recorrido por el serpentín dicho vapor va perdiendo temperatura por lo que se empieza a formar gotitas en forma líquida.

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5.1.5. Proceso de rectificación Luego de hacer un proceso de rectificación donde se ha separado las impurezas y demás alcoholes pesados se cuantifica en un laboratorio de análisis químico la planta Gold puma envía 3 muestras por cada lote de fabricación a la ciudad de lima cada uno con un contenido de un litro donde se diagnostica la cantidad de metanol, etanol, metales pesados, aceites entre otras sustancias y según eso que mejorar en el proceso. Ahora para calcular el grado alcohólico se debe tomar en consideración un parámetro muy importante como la temperatura o condiciones de operación donde para una temperatura de 20 oC se obtiene un alcohol de (60% a 70 %) de grado alcohólico Luego de destilar se agrega agua pura esto con la finalidad que no debe contener minerales porque con el tiempo el alcohol reacciona con los carbonatos y esto es perjudicial Ahora dicho liquido se alimenta a unas columnas donde en dichas columnas en su interior están formadas por cuarzo y por medio del carbón activado esto con la finalidad para retirar los materiales inertes suavizar y micro oxigenarlo todo el alcohol en esa etapa se ha realiza el pulido del metanol. Por ultimo para obtener el destilado se filtra dicho producto por medio de la micro filtración por medio de placas (filtros de 15 de largox15cm de ancho) esto con la finalidad de separar el carbón activo (polvillo) por medio de una bomba esto con la finalidad de eliminar aromas y al final se reposa en los tanques de reposo para luego proceder a su envasado y su respectiva distribución. En la fábrica de producción de vodka la mayoría de los equipos están hechos de acero inoxidable por su bajo costo solo la parte del destilador está construido por cobre esto porque en todo proceso de destilación se genera sulfuros y la manera de limpiarlos este equipo es por medio de ácido acético ya que en la parte del fondo se encuentra las colas.

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6. REPRESENTACION GRAFICA 6.1. Diagrama de flujo

Materia prima

Molienda

Tamizado

Hidratación

Gelatinización

Enzima (1) alfa amilasa hidrolisis (1)

Ahorro Q

Licuefacción

Sacarificación

Enzima (2) gluco amilasa hidrolisis (2)

Enfriamiento (mosto)

Fermentación CO2 Vinazas

Destilación OH volátiles

Rectificación OH pesados

Graduación OH Carbón activo, cuarzo

Filtración

Reposo

Producto

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6.2.Diseño de la planta

Ilustración 1 Diseño de la planta, elaboración propia con el programa Visio

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6.3.Esquema de la planta

Ilustración 2 : Esquema de la planta elaboración, propia en el programa Word

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7. MATERIALES E INSUMOS Y PRODUCTOS OBTENIDOS EN PLANTA. 7.1.Equipos Y Materiales. -

Los equipos distribuidos en las diferentes areas de la planta estan hechas a base de acero inoxidable en su gran mayoria solo un pequeña parte (en el destilador) esta fabricado de cobre esto con la cualidad de este material es un excelente catalizador.

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Ahora para los tanques de fermentacion y de reposo se usa el material mas usado en la industria es el caso del polietileno de alta densidad esto porque sus propiedades permiten su resistencia a los cambios de temperatura y a las sustancias quimicas.

7.2.Enzimas Y Levadura. -

Las enzimas mas usadas en la planta fueron: el α-milasa y el glucoamilasa mientras que el tipo de levadura fueron : el layer ale en una cantidad de 0.3% de concentracion.

7.3.Productos Obtenidos En La Planta. -

Vodka Gold puma ultra premium.

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Vodka Gold puma premium.

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Coctel de café.

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Destilado de café.

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Anis Flor del Inka.

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Vodka Vogrand Ice.

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Aloha Drinks.

8. CONCLUSIONES -

Se pudo obsevar el funcionamiento de cada equipo .

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Se observo el procseo de destilacion de las cuales se apodida aprender mas sobre el tema de destilacion.

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se realizo el analisis de balance y energia en la planta de alcoholes .

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se conocio mas los materiales con los que se trabaja en la planta .

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9. BIBLIOGRAFÍA

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Encured. (18 de setiembre de 2016). Obtenido de https://www.ecured.cu/Hidr%C3%B3lisis Superred.(10demayode2015).100cia.site.Obtenido,de https://100cia.site/index.php/quimica/item/2699-que-es-la-destilacion wikiped(26deoctubrede2019).Obtenidode https://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n_flash

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10. ANEXOS

Ilustración 1

Ilustración 2

Ilustración 4

Ilustración 3

Ilustración 5

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